Theorem elmopn 24170

Description: The defining property of an open set of a metric space. (Contributed by NM, 1-Sep-2006.) (Revised by Mario Carneiro, 12-Nov-2013.)

Hypothesis

Ref	Expression
mopnval.1	⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)

Assertion

Ref	Expression
elmopn	⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ (𝐴 ⊆ 𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ ran (ball‘𝐷)(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))

Distinct variable groups:   𝑥,𝑦,𝐴   𝑥,𝐷,𝑦   𝑥,𝑋,𝑦

Allowed substitution hints:   𝐽(𝑥,𝑦)

Proof of Theorem elmopn

Step	Hyp	Ref	Expression
1		mopnval.1	. . . 4 ⊢ 𝐽 = (MetOpen‘𝐷)
2	1	mopnval 24166	. . 3 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → 𝐽 = (topGen‘ran (ball‘𝐷)))
3	2	eleq2d 2817	. 2 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ 𝐴 ∈ (topGen‘ran (ball‘𝐷))))
4		blbas 24158	. . 3 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → ran (ball‘𝐷) ∈ TopBases)
5		eltg2 22683	. . 3 ⊢ (ran (ball‘𝐷) ∈ TopBases → (𝐴 ∈ (topGen‘ran (ball‘𝐷)) ↔ (𝐴 ⊆ ∪ ran (ball‘𝐷) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ ran (ball‘𝐷)(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))
6	4, 5	syl 17	. 2 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (𝐴 ∈ (topGen‘ran (ball‘𝐷)) ↔ (𝐴 ⊆ ∪ ran (ball‘𝐷) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ ran (ball‘𝐷)(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))
7		unirnbl 24148	. . . 4 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → ∪ ran (ball‘𝐷) = 𝑋)
8	7	sseq2d 4015	. . 3 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (𝐴 ⊆ ∪ ran (ball‘𝐷) ↔ 𝐴 ⊆ 𝑋))
9	8	anbi1d 628	. 2 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → ((𝐴 ⊆ ∪ ran (ball‘𝐷) ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ ran (ball‘𝐷)(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴)) ↔ (𝐴 ⊆ 𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ ran (ball‘𝐷)(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))
10	3, 6, 9	3bitrd 304	1 ⊢ (𝐷 ∈ (∞Met‘𝑋) → (𝐴 ∈ 𝐽 ↔ (𝐴 ⊆ 𝑋 ∧ ∀𝑥 ∈ 𝐴 ∃𝑦 ∈ ran (ball‘𝐷)(𝑥 ∈ 𝑦 ∧ 𝑦 ⊆ 𝐴))))

Syntax hints:   → wi 4   ↔ wb 205   ∧ wa 394   = wceq 1539   ∈ wcel 2104  ∀wral 3059  ∃wrex 3068   ⊆ wss 3949  ∪ cuni 4909  ran crn 5678  ‘cfv 6544  topGenctg 17389  ∞Metcxmet 21131  ballcbl 21133  MetOpencmopn 21136  TopBasesctb 22670

This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1795  ax-4 1809  ax-5 1911  ax-6 1969  ax-7 2009  ax-8 2106  ax-9 2114  ax-10 2135  ax-11 2152  ax-12 2169  ax-ext 2701  ax-sep 5300  ax-nul 5307  ax-pow 5364  ax-pr 5428  ax-un 7729  ax-cnex 11170  ax-resscn 11171  ax-1cn 11172  ax-icn 11173  ax-addcl 11174  ax-addrcl 11175  ax-mulcl 11176  ax-mulrcl 11177  ax-mulcom 11178  ax-addass 11179  ax-mulass 11180  ax-distr 11181  ax-i2m1 11182  ax-1ne0 11183  ax-1rid 11184  ax-rnegex 11185  ax-rrecex 11186  ax-cnre 11187  ax-pre-lttri 11188  ax-pre-lttrn 11189  ax-pre-ltadd 11190  ax-pre-mulgt0 11191  ax-pre-sup 11192

This theorem depends on definitions:  df-bi 206  df-an 395  df-or 844  df-3or 1086  df-3an 1087  df-tru 1542  df-fal 1552  df-ex 1780  df-nf 1784  df-sb 2066  df-mo 2532  df-eu 2561  df-clab 2708  df-cleq 2722  df-clel 2808  df-nfc 2883  df-ne 2939  df-nel 3045  df-ral 3060  df-rex 3069  df-rmo 3374  df-reu 3375  df-rab 3431  df-v 3474  df-sbc 3779  df-csb 3895  df-dif 3952  df-un 3954  df-in 3956  df-ss 3966  df-pss 3968  df-nul 4324  df-if 4530  df-pw 4605  df-sn 4630  df-pr 4632  df-op 4636  df-uni 4910  df-iun 5000  df-br 5150  df-opab 5212  df-mpt 5233  df-tr 5267  df-id 5575  df-eprel 5581  df-po 5589  df-so 5590  df-fr 5632  df-we 5634  df-xp 5683  df-rel 5684  df-cnv 5685  df-co 5686  df-dm 5687  df-rn 5688  df-res 5689  df-ima 5690  df-pred 6301  df-ord 6368  df-on 6369  df-lim 6370  df-suc 6371  df-iota 6496  df-fun 6546  df-fn 6547  df-f 6548  df-f1 6549  df-fo 6550  df-f1o 6551  df-fv 6552  df-riota 7369  df-ov 7416  df-oprab 7417  df-mpo 7418  df-om 7860  df-1st 7979  df-2nd 7980  df-frecs 8270  df-wrecs 8301  df-recs 8375  df-rdg 8414  df-er 8707  df-map 8826  df-en 8944  df-dom 8945  df-sdom 8946  df-sup 9441  df-inf 9442  df-pnf 11256  df-mnf 11257  df-xr 11258  df-ltxr 11259  df-le 11260  df-sub 11452  df-neg 11453  df-div 11878  df-nn 12219  df-2 12281  df-n0 12479  df-z 12565  df-uz 12829  df-q 12939  df-rp 12981  df-xneg 13098  df-xadd 13099  df-xmul 13100  df-topgen 17395  df-psmet 21138  df-xmet 21139  df-bl 21141  df-mopn 21142  df-bases 22671

This theorem is referenced by:  elmopn2  24173  mopni  24223  blcld  24236  dscopn  24304